JP3637434B2

JP3637434B2 - Method and apparatus for roasting granular material

Info

Publication number: JP3637434B2
Application number: JP24019997A
Authority: JP
Inventors: 寛戸塚
Original assignee: アイ・シー電子工業株式会社
Priority date: 1997-08-22
Filing date: 1997-08-22
Publication date: 2005-04-13
Anticipated expiration: 2017-08-22
Also published as: US6051266A; JPH1156321A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は粒状材料の焙煎方法及び装置に関し、特に、ナッツやコーヒー豆等を短時間でむらなく焙煎することができる粒状材料の焙煎方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
コーヒー豆に代表されるような粒状材料を焙煎するに際しては、より高品質な味と香りを得るために、粒状材料を所望する温度まで迅速に加熱するとともに、材料を均等に加熱することが重要である。このような粒状材料の焙煎装置としては、従来、筒状のドラムを横にしたものに材料を入れ、熱源の上でドラムごと回転させてドラム内の材料を転がして焙煎するドラム式焙煎装置と、直立させた漏斗状容器内に材料を入れて容器の下端から熱風を送り込んで材料を上下方向に旋回させて焙煎する噴流式焙煎装置とが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
これらの従来の方式のうち、ドラム式焙煎装置はドラム内で材料を転がしながら加熱するため、材料を均等に加熱するという点では優れた効果が得られる。しかしながら、横に倒したドラムの下に熱源を配置し、そのドラムを回転させることによって材料を撹拌しているため、ドラムを回転させる駆動装置が大掛かりなものになるのに加えて、熱源と材料との間の熱伝達効率が悪く、豆の焙煎に時間がかかってしまうという問題がある。又、このようなドラム式焙煎機は、焙煎後に材料を取り出す際にドラムを傾ける必要があり、このための駆動装置も必要となる。更に大きく重量のある焙煎ドラムを傾けて材料を取り出すには時間がかかり、その間に熱分解が進んで味や香りが劣化するという問題もある。
【０００４】
一方、直立させた漏斗状容器の中に材料を入れ、下端に設けた開口部から熱風を挿入して材料を焙煎する噴流式焙煎装置は、焙煎時に材料が熱風で吹き上げられている時は、熱風が材料に強く当たるが、吹き上げられた材料が下降する時には熱風が殆ど当たらないため、加熱効率が悪く、結果的に焙煎速度に課題が残る。更に、このような噴流式焙煎装置では個々の豆がランダムな浮き上がり方をするため、豆に煎りむらができるという問題もある。
【０００５】
その他の熱風式焙煎方法として豆に上方から熱風を吹き付ける焙煎装置もあるが、この装置でも、材料を迅速に加熱するのに必要な量の空気を吹き付けると、材料が舞い上がってしまい、上述した噴流式焙煎装置と同様に、浮き上がった材料には直接熱風があたらない。したがって、加熱効率が悪く、均質な焙煎ができないという問題がある。
【０００６】
焙煎とは、材料が所望の熱分解状態に変化する化学反応が開始する温度に加熱することであり、この化学反応は加熱サイクルの最後の部分で起きる。コーヒー豆を例に取ると、コーヒーの味はこの最終段階の温度に至るまでの時間のわずかな差によって顕著に変化するため、焙煎する際にはこの時間が重要になる。最近の研究では、できるだけ短時間に所望の温度まで豆を加熱して焙煎した時に豆の膨張率が最も高くなり、このように大きく膨らんだ豆からより多くのコーヒー液が得られることが確認されている。また、このように短時間で焙煎した豆から得たコーヒー液が、長時間かけて焙煎したものに比べて美味であることも知られている。ただし、焙煎温度が２４０℃を超えると、豆から油が出てしまい、コーヒーの味が悪くなってしまうため、良質の味と香りを得るためには、より多くの熱風を豆にあてる、すなわち高速で噴き出す熱風を豆に均等にあてて焙煎を行う必要がある。
【０００７】
このような問題を解決するべく、本発明にかかる粒状材料の焙煎方法及び装置は、焙煎の際に粒状材料を密集させた状態に保ちながら、加熱と撹拌とを同時に行って効率よく焙煎することができる粒状材料の焙煎方法及び装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の粒状材料の焙煎方法は、すり鉢型の焙煎釜を用いて粒状材料を焙煎する粒状材料の焙煎方法であって、前記焙煎釜自体を加熱すると共に、前記焙煎釜の底部から焙煎釜の表面に沿って熱風を送り込んで、前記焙煎釜自体の熱と、前記焙煎釜表面に送り込まれる熱風との双方によって前記粒状材料を加熱焙煎することを特徴とする。
【０００９】
このようにして粒状材料を焙煎するようにすると、焙煎釜自体から伝わる熱と、焙煎釜の底部から送り込まれる熱風とを同時に粒状材料に与えることができるため、効率よく焙煎することができる。また、すり鉢型の焙煎釜を用いることにより、材料がその自重で常に底部に集まろうとするので、材料が焙煎釜の表面から浮き上がることがなく常に釜に接していると共に、互いに密集した状態が保たれるので熱の伝達効率が良くなり、迅速かつ均等に焙煎を行うことができる。また、すり鉢型の焙煎釜は、従来のドラム式の焙煎装置あるいは噴流式の焙煎装置と比較して焙煎領域を広く取ることができ、かつ装置全体のサイズをコンパクトに保つことができる。
【００１０】
ここで、前記焙煎釜自体を加熱するための熱源と同じ熱源を用いて前記焙煎釜表面に熱風を送り込むことが好ましい。このようにすることにより、この方法を用いる焙煎装置の製造コスト、あるいはランニングコストを低く抑えることができると共に、装置全体のサイズをコンパクトにすることができる。
【００１１】
又、本発明の焙煎方法は、前記熱風を、前記焙煎釜の半径方向に対して斜め方向に放射状に送り込むことによって前記粒状材料を前記焙煎釜表面上で旋回・撹拌させるようにしたことを特徴とする。更に、前記熱風の送り出しを周方向における複数箇所で止めることによって、前記粒状材料を前記焙煎釜表面上で蛇行しながら旋回させて焙煎を行うようにするのが好ましい。このように材料を焙煎釜の上で旋回させることによって、均質に焙煎することができる。
【００１２】
本発明にかかる粒状材料の焙煎装置は、すり鉢型の焙煎釜と、前記焙煎釜の底部に設けられ前記焙煎釜の表面に熱風を送り込む複数の送風口と、前記焙煎釜を加熱する加熱手段と、前記送風口を介して前記焙煎釜に熱風を送り込む送風手段とを具えることを特徴とする。
このように構成した焙煎装置によれば、焙煎釜からの輻射熱と、熱風による直接的な加熱を材料に同時に与えることができるので、短時間で焙煎を行うことができる。また、すり鉢型の釜を用いることにより、材料が自重で常に底に向かって集まろうとすると共に、釜の表面に沿って熱風を送り込むようにしているので材料が釜の表面から浮き上がらず、密集したままの状態で焙煎が行われるため、効率良く焙煎することができる。
【００１３】
更に、本発明の焙煎装置は、前記焙煎釜が底部に開口を有する上側部材と底部に開口を有する下側部材とを具え、これらの部材で中空二重構造を形成すると共に、前記上側及び下側部材の開口に上側キャップと下側キャップとをそれぞれ設け、前記上側キャップに前記複数のフィンを設けてこのフィンで前記送風口を形成すると共に、前記下側キャップが前記焙煎釜の下側部材の開口を閉塞できるように構成されていることを特徴とする。
【００１４】
このように、本発明の装置は、焙煎釜を中空二重構造に構成し、この中空部に熱風を送り込んで焙煎釜を熱するようにすると共に、この熱風を送風口を介して焙煎釜表面に導入するようにして、一つの熱源で、焙煎釜自体を加熱すると共に、釜の中に熱風を送り込むようにしている。また、中空二重構造をとることによって、焙煎釜が冷めにくくなるため、釜を加熱した後の余熱を利用して、連続的な焙煎を効果的に行うことができる。
【００１５】
又、本発明の焙煎装置は、前記上側および下側キャップを上下方向に一体的に移動させるキャップ移動手段を更に具え、前記上側及び下側キャップを上方向に移動させることによって前記焙煎釜を構成する上側部材と下側部材の開口部と前記上側及び下側キャップとの間にそれぞれ空隙を作り、この空隙から前記粒状材料を取り出せるように構成した。更に、焙煎済みの粒状材料を冷却する冷却部を具え、この冷却部と前記粒状材料の取り出し口とを連結して、前記上側及び下側キャップを上方向に移動させた時に、焙煎済みの粒状材料を前記冷却部に導くように構成した。
このように、焙煎釜の底部にあるキャップを持ち上げて釜とキャップとの間に空隙を作り、この空隙から材料を取り出せるようにしているため、焙煎後に簡単に材料を冷却工程へ移行させることができる。
【００１６】
更に、前記上側及び下側キャップを上方向に移動させた時に前記焙煎釜の中空部を塞ぐ閉塞手段を設け、前記上側及び下側キャップを上方向に移動させた時に前記中空部から送られてくる熱風を止めるようにしても良い。この場合、キャップを上方向に移動させたとき、すなわち材料を取り出すときに釜に熱風が送り込まれないため、熱源における熱風の供給を止めることなく材料を取り出す作業を行うことができる。
【００１７】
更に、本発明の焙煎装置は、前記上側キャップに設けた複数のフィンが、前記上側キャップの周方向においてほぼ等間隔に設けられており、当該フィンを前記焙煎釜の半径方向に対して所定の角度を成すように配置して、前記熱風が前記焙煎釜表面に沿って当該釜の半径方向に対して斜めに送り出されるように構成したことを特徴とする
【００１８】
このように本発明の装置では、焙煎釜の底部から、釜の半径方向に対して斜めに熱風を噴き出すようにしているので材料はこの熱風を受けて釜の中を旋回する。また、焙煎釜はすり鉢型に構成されているので、粒状材料はその自重で釜の底部に集まり、比較的密集した状態を保ったまま焙煎釜表面を旋回することになる。従って、熱伝導効率が良くなり、迅速、かつ、均質に焙煎することができる。
【００１９】
又、前記送風口の一部を閉鎖して、熱風が噴き出さない（もしくは熱風の噴き出しが弱い）箇所を設けることが好ましい。このように送風口の一部を閉鎖して熱風の噴出具合に変化を設けると、豆を蛇行させながら焙煎釜の上で旋回させることができ、より好適に材料を撹拌し、より均質に焙煎することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明にかかる焙煎装置の実施の形態の構成を、図面を参照しながら以下に説明する。
図１は、本発明の焙煎装置の全体の構成を示す図である。図１に示す通り、本発明の装置は、粒状材料を焙煎する焙煎釜１０と、焙煎釜１０の底部に設けたセンターキャップ２０と、焙煎釜１０を覆う焙煎部カバー３０と、焙煎釜１０を加熱するブロア／加熱装置４０と、フィルタ装置５０と、センターキャップ２０を上下方向移動させる持上げ装置６０と、焙煎済みの材料を冷却する冷却装置７０とを具える。
【００２１】
焙煎釜１０は内板１１（焙煎テーブル）と外板１２（焙煎ケース）とで成る中空二重構造を有する。外板１２の側部に接続したダクト１４を介して、ブロア加熱装置４０から釜の中空部（加熱領域）１３に熱風を送り込むように構成されている。
【００２２】
センターキャップ２０は、上側キャップ２１と下側キャップ２２とを具えている。これらのキャップはシャフト２３で連結されており、送風時には焙煎釜１０の内板１１の底部開口１１ａを上側キャップ２１が塞ぎ、外板１２の底部開口１２ａを下側キャップ２２が塞ぐように構成されている。上側キャップ２１の下面周辺には複数のフィン２４が設けられており、内板１１の底部開口１１ａを塞いだ時に、このフィン２４にて焙煎テーブル１１の表面に熱風を送出す送風口が形成される。一方、下側キャップ２２は、外板１２の開口１２ａを密閉して、加熱領域１３から流れてくる熱風を外部へ逃がさないように構成している。
【００２３】
センターキャップ２０はその自重とシャフト２３の下部に設けたばね２３ａの力で下側に引っ張られているが、持上げ装置６０によってシャフト２３を持ち上げることによって上方向に移動する。図２は、センターキャップ２０を持ち上げた時の様子を示す図である。シャフト２３を持ち上げると、上側キャップ２１と下側キャップ２２とが一体的に上に移動して焙煎釜１０との間に空隙を作り、焙煎済みの材料をこの空隙から取り出せるようになっている。焙煎釜の外板１２の底部の開口１２ａの下には、受け部１５が設けられており、この受け部を冷却室７０にダクト７１で連結して、センターキャップ２０を持ち上げることによって焙煎済みの材料を自重で下に落とし、冷却室７０に回収できるように構成している。
【００２４】
焙煎部のカバー３０はドーム型をしており、その頂部に排気口３１が設けられている。排気口３１はダクト３２を介してフィルタ装置５０に連結されており、焙煎釜１０内の加熱された空気を排出すると共に、チャフやごみなどをフィルタ装置５０で取り除くようにしている。なお、焙煎テーブル１１の外周端部近傍に複数の小さな通気孔１６を等間隔で設けて、加熱領域１３の通風性を保つようにしている。
【００２５】
このように構成された焙煎装置では、ブロア／加熱装置４０から、焙煎釜１０の加熱領域１３へ熱風が送り込まれ、この熱によって焙煎テーブル１１を加熱すると共に、この熱風がセンターキャップ２０に設けた送風口（フィン）２４を介して焙煎釜１０内へテーブル１１の表面に沿って送り込まれる。したがって、粒状材料は、加熱された焙煎テーブル１１からの輻射熱によって加熱されると共に、送風口２４から送り込まれる熱風によっても加熱されるため、効率良く焙煎を行うことができる。
【００２６】
図３は、センターキャップ２０の上側キャップ２１を下側から見た図であり、フィン２４の配設状態を示す。図３に示すように、上側キャップ２１の裏側には、複数のフィン２４が接線方向に対して斜めに等間隔で設けられている。また、各々９０度を成す位置に閉鎖部材２５を設けて、ここからは熱風が噴き出さない（もしくは熱風の噴き出しを弱くする）ようにしている。このフィン２４の取付方向及び閉鎖部材２５の配設位置によって、焙煎テーブル１１上へ噴出する熱風の方向が決定され、材料の動き方が決まる。なお、本例では、図３に示すように、各フィン２１をその中央部分で内側に若干屈曲させており、所望の方向へより効率的に熱風を送り出せるように構成されている。
【００２７】
図４は、図３に示すセンターキャップ２０を用いた場合の、熱風の噴き出し具合と、この熱風を受けた粒状材料の動きを示す図である。矢印ａは熱風の噴き出し方向を示す。なお、閉鎖部材２５が設けられている部分からは熱風は出てこない。ここで、粒状材料は、焙煎テーブル１１の上で次のような動きをする。すなわち、送風口２４の付近では、送風口２４から噴き出してくる熱風を受けて、熱風の噴出方向、すなわち半径方向に対して斜めに上に向かって焙煎テーブル１１上を移動し、次いで熱風の噴出していない領域に入ると、自重によって焙煎テーブル１１の傾斜に沿ってテーブル１１中心部近傍まで転がり落ちる。材料はこの２つの動作を繰り返しながらテーブル１１の上を移動し、結果的には、図４に矢印ｂで示すように、センターキャップ２０の周囲を蛇行しながら、すなわち材料がうねりながらテーブル１１上を回転移動する。
【００２８】
ここで、焙煎テーブル１１はすり鉢形状をしているため、熱風で上側に押し上げられた材料は、熱風が噴き出してこない領域に入ると、焙煎テーブル１１の表面に接触した状態を保って自重により下側に落ちて行くことになる。したがって、センターキャップ２０から噴き出される熱風が直接あたっていない時でも、焙煎テーブル１１の輻射熱は常に材料に伝わるので、効率よく焙煎を行うことができる。
【００２９】
なお、焙煎効率を上げるためには、熱風が直接当たらない領域で材料が焙煎テーブル中心部に転がり落ちるときに、焙煎テーブル１１から材料がほとんど浮き上がることなく撹拌されることが好ましい。又、粒状材料同士があまりバラバラにならずに全体として移動するほうが、豆同志間で熱が伝達され、短い時間で焙煎を行うことができる。このような好ましい状態にするためには、材料の量に応じて熱風の流量を調節すればよい。
【００３０】
なお、センターキャップ２０の隣り合うフィン間の距離および、フィン２１の高さを焙煎する粒状材料の大きさより小さく設定することによって、焙煎開始前または焙煎中にセンターキャップ２０と焙煎釜１０との間に挟まらないようにすることができる。
【００３１】
焙煎終了後は、材料を迅速に冷却室７０に移動させて、材料を冷ます必要がある。焙煎が終了した時点では、焙煎釜１０内は高温な状態にあるため、そのまま放置すると、余熱で焙煎の度合いが強くなりすぎたり、材料がこげてしまうことがあるからである。上述した通り、持ち上げ装置６０がシャフト２３を押し上げると、センターキャップ２０の上側キャップと下側キャップとが同時に持ち上がり、内板１１の開口部１１ａと外板１２の開口部１２ａとの間に空隙ができる。材料は、図２に矢印ｃで示す経路を通って、ダクト７１を介して焙煎室７０へ落下する。すなわち、本発明では、センターキャップを持ち上げるという簡単な動作のみで、焙煎終了後、直ちに材料を冷却室７０へ送り込むことができる。
【００３２】
ここで、シャフト２３は、図に示すように加熱中は持ち上げ装置６０から物理的に隔離させておくようにして、焙煎装置を構成する電気的部品あるいは、電気的構造を有する部分が焙煎部の熱の影響を受けないようにする。持ち上げ装置６０はモータやソレノイド等の電気部品で構成しても良いし、レバー等を操作して支持棒６１を上下動させる機械的構造を使用しても良い。
【００３３】
図５は、本発明のセンターキャップ２０の他の構成例を示す図である。図５に示すように、本例では、下側キャップ２２が焙煎釜１０の中空二重構造部の加熱領域１３の幅とほぼ同じ高さの側壁２２ａを具えており、センターキャップ２０を上に持ち上げた時に、この側壁２２ａで加熱領域１３を塞ぐように構成されている。下側キャップ２２の底部には、図５（ｂ）に示すように、材料を落とすための開口２２ｂが設けられており、焙煎釜１０から滑り落ちてきた材料は、この開口２２ｂを通って受け部１５に入り、さらに、冷却室７０と連結しているダクト７１へ導かれる。また、下側キャップ２２の底部を中央に向けて傾斜させると共に、焙煎釜１０の外板１２の受け部１５の内部に、下側キャップ２２の底部とほぼ同じ傾斜をもつ下側キャップ止め１５ａを設けて、センターキャップ２０を下ろした時に、下側キャップ２２の開口２２ｂを下側キャップ止め１５ａで塞いで、加熱領域１３から流れてくる熱風が外に逃げないようにしている。
【００３４】
このように構成することによって、材料を焙煎釜１０から取り出して冷却室７０へ送る際に、加熱領域１３が下側キャップ２２の側壁２２ａによって塞がれるため、熱風が焙煎釜１０へ送り込まれない。したがって、ブロア／加熱装置４０を作動させたままで、材料を取り出すことができるので、連続焙煎を行う際に便利である。
【００３５】
図１に示すように、冷却室７０は筐体７０ａと、その内部に配設された冷却かご７０ｂを具えている。冷却かご７０ｂは無数の孔が開けられたパンチングメタル板で構成されており、冷却用の風の通りを良くしている。ダクト７１が筐体７０ａに連結されており、図２に示す矢印ｃの経路で冷却室７０に入った材料は、冷却かご７０ｂに収納され、筐体７０ａの下に設けられた冷却用ブロア８０からの送風によって冷却される。冷却用の風が下から吹きつけられるので、材料の山は崩れて平坦になり、均一に冷却することができる。又、送風の風圧を強く設定して、冷却かご７０ｂの中で豆を撹拌しながら冷却するようにしても良い。
【００３６】
冷却室７０の筐体７０ａの上面には更に排気ダクト７３が取り付けられている。焙煎釜１０に連結されているダクト７１は豆を落とし込んだら後、センターキャップ２０を下げることによって塞がれるため、焙煎釜１０に冷風が流れ込むことはない。排気ダクト７３を流れる排気はそのまま外部に放出しても良いし、焙煎中にも冷却ブロア装置を作動させ、前記焙煎熱風用の排気口３１と合流させて、熱風と冷却風とを混合して焙煎装置外部へ最終的に放出する排気温度を下げるように構成しても良い。
【００３７】
本発明にかかる粒状材料の焙煎方法及び装置は、上述した実施形態の構成のものに限るものではなく、ここで説明したあらゆる要素について様々な変形例を考えることができる。特に、焙煎釜の形状および寸法やその加熱方法、熱風の噴出方法等は焙煎する粒状材料の種類や量、その他装置の製造工程を勘案して変えることができる。なお、センターキャップ２０の形状および構成は上述したものに限るわけでく、特に、フィン２４の取付間隔及びその角度や、閉鎖部材２５の有無などの構成要素は、焙煎する材料が本発明の目的とする動作、すなわち焙煎釜の表面を比較的密集した状態で浮き上がることなく転がる動作を得られるものであれば、他にも様々な変形例を適用することができる。
【００３８】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明の焙煎方法によれば、すり鉢形状の焙煎釜の上に粒状材料を載置して、この焙煎釜を下から加熱して豆を加熱すると同時に、釜の表面に沿って熱風を送り込んで、材料を焙煎釜の表面で転がして焙煎するようにしているため、焙煎釜から伝わる熱と、熱風による直接的な加熱とを材料に同時に与えることができ、迅速に焙煎することができる。
【００３９】
又、焙煎釜の中心部から半径方向に対して斜めに熱風を噴出すると共に、熱風が噴出しない場所を設けることによって、焙煎釜の上に送り込む熱風に変化を付けることにより、材料を焙煎釜の上でうねりを持った渦巻き状に転がすことができ、材料を浮き上がらせることなく撹拌して焙煎することができる。
【００４０】
又、センターキャップを押し上げるという簡単な動作で、焙煎済みの材料を焙煎釜の中心部から落下させて冷却室へ導くことができるため、材料を素早く冷却行程へと移行させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明にかかる粒状材料の焙煎装置の実施形態の構成を示す部分断面図である。
【図２】図２は、図１に示す焙煎装置のセンターキャップを上げた状態を示す図である。
【図３】図３は、図１に示すセンターキャップの上側キャップを下から見た状態を示す図である。
【図４】図４は、本発明の粒状材料の焙煎装置の焙煎テーブルを上から見た図であり、送風状態と材料の動きを示す。
【図５】図５は、本発明にかかる粒状材料の焙煎装置のセンターキャップの他の例の構成を示す図である。
【符号の説明】
１０焙煎釜
１１上板（焙煎テーブル）
１２下板（焙煎ケース）
１３加熱領域
１５受け部
２０センターキャップ
２１上側キャップ
２２下側キャップ
２３シャフト
２４フィン
２５閉鎖部材
３０カバー
３１排気口
４０ブロア／加熱装置
５０フィルタ装置
６０持ち上げ装置
７０冷却室
７１冷却通路
８０ブロア装置[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method and apparatus for roasting granular materials, and more particularly to a method and apparatus for roasting granular materials that can roast nuts and coffee beans in a short time without unevenness.
[0002]
[Prior art]
When roasting granular materials such as coffee beans, in order to obtain a higher quality taste and aroma, the granular material can be heated quickly to the desired temperature and the material heated evenly. is important. Conventionally, such a granular material roasting apparatus is a drum type roasting machine in which a material is put in a horizontal cylindrical drum, and the drum is rotated on a heat source to roll and roast the material in the drum. A roasting device and a jet roasting device are known in which a material is placed in an upright funnel-shaped container, hot air is sent from the lower end of the container, and the material is swung up and down to roast.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
Among these conventional methods, the drum-type roasting apparatus heats the material while rolling it in the drum, so that an excellent effect is obtained in that the material is heated uniformly. However, since the heat source is arranged under the drum that has been laid down and the material is agitated by rotating the drum, the drive device for rotating the drum becomes large and the heat source and material There is a problem that the heat transfer efficiency between and the beans is poor, and it takes time to roast the beans. Further, such a drum-type roasting machine needs to tilt the drum when taking out the material after roasting, and a driving device for this purpose is also required. Furthermore, it takes time to incline a heavy and heavy roast drum and take out the material, and there is also a problem that the taste and aroma deteriorate due to the progress of thermal decomposition.
[0004]
On the other hand, in a jet roasting apparatus in which a material is put into an upright funnel-shaped container and hot air is inserted from an opening provided at the lower end to roast the material, the material is blown up with hot air during roasting At times, hot air hits the material strongly, but when the blown-up material descends, the hot air hardly hits, so the heating efficiency is poor, and as a result, the problem of roasting speed remains. Furthermore, in such a jet-type roasting apparatus, since individual beans float up randomly, there is a problem that beans can be unevenly roasted.
[0005]
There is also a roasting device that blows hot air on the beans from above as another hot air roasting method, but even with this device, if the amount of air necessary to quickly heat the material is blown, the material will soar, Similar to the jet roasting apparatus, the floating material is not directly exposed to hot air. Therefore, there is a problem that heating efficiency is poor and homogeneous roasting cannot be performed.
[0006]
Roasting is heating to a temperature at which a chemical reaction that changes the material to the desired pyrolysis state begins, which occurs in the last part of the heating cycle. Taking coffee beans as an example, this time is important when roasting because the taste of the coffee changes significantly with the slight difference in time to reach this final stage temperature. Recent research confirms that beans can be heated to the desired temperature in the shortest possible time and then roasted to achieve the highest rate of bean expansion, and more coffee liquor can be obtained from such greatly expanded beans. Has been. It is also known that the coffee liquid obtained from beans roasted in such a short time is more delicious than those roasted over a long time. However, if the roasting temperature exceeds 240 ° C, oil will come out from the beans and the taste of the coffee will deteriorate, so in order to obtain a good taste and aroma, apply more hot air to the beans, That is, it is necessary to perform roasting by applying hot air blown at high speed evenly to the beans.
[0007]
In order to solve such problems, the method and apparatus for roasting granular material according to the present invention efficiently performs roasting by simultaneously heating and stirring while keeping the granular material in a dense state during roasting. It is an object of the present invention to provide a roasting method and apparatus for granular materials that can be roasted.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a method for roasting a granular material according to the present invention is a method for roasting a granular material using a mortar-type roasting pot, wherein the roasting pot itself is While heating, hot air is sent along the surface of the roasting kettle from the bottom of the roasting kettle, and the granular material is heated by both the heat of the roasting kettle itself and the hot air sent to the roasting kettle surface. It is characterized by heating and roasting.
[0009]
When the granular material is roasted in this way, heat transmitted from the roasting pot itself and hot air sent from the bottom of the roasting pot can be given to the granular material at the same time, so roasting efficiently. Can do. In addition, by using a mortar-type roasting pot, the material always tries to gather at the bottom by its own weight, so that the material does not float from the surface of the roasting pot and is always in contact with the kettle and is densely packed together. Since the state is maintained, heat transfer efficiency is improved and roasting can be performed quickly and evenly. In addition, the mortar-type roasting pot can take a larger roasting area than the conventional drum-type roasting device or jet-type roasting device, and can keep the overall size of the device compact. it can.
[0010]
Here, it is preferable to send hot air to the surface of the roasting pot using the same heat source as the heat source for heating the roasting pot itself. By doing in this way, the manufacturing cost or running cost of the roasting apparatus using this method can be kept low, and the size of the entire apparatus can be made compact.
[0011]
In the roasting method of the present invention, the granular material is swirled and agitated on the surface of the roasting pot by sending the hot air radially in a direction oblique to the radial direction of the roasting pot. It is characterized by that. Furthermore, it is preferable to perform roasting by turning the granular material while meandering on the surface of the roasting kettle by stopping the sending of the hot air at a plurality of locations in the circumferential direction. Thus, the material can be roasted homogeneously by swirling the material on the roasting pot.
[0012]
A roasting apparatus for granular material according to the present invention comprises a mortar-shaped roasting pot, a plurality of air outlets provided at the bottom of the roasting pot, for sending hot air to the surface of the roasting pot, and the roasting pot. Heating means for heating, and air blowing means for sending hot air to the roasting pot through the air blowing port are provided.
According to the roasting apparatus configured as described above, the material can be simultaneously subjected to radiant heat from the roasting pot and direct heating by hot air, so that roasting can be performed in a short time. In addition, by using a mortar-shaped pot, the material always tries to gather toward the bottom by its own weight, and hot air is sent along the surface of the pot, so the material does not float from the surface of the pot, and it is dense. Since roasting is performed as it is, roasting can be performed efficiently.
[0013]
Furthermore, in the roasting apparatus of the present invention, the roasting pot includes an upper member having an opening at the bottom and a lower member having an opening at the bottom, and these members form a hollow double structure, and An upper cap and a lower cap are provided in the openings of the lower member, the plurality of fins are provided in the upper cap to form the air blowing port, and the lower cap is provided on the roasting pot. The opening of the lower member can be closed.
[0014]
As described above, the apparatus of the present invention is configured so that the roasting pot has a hollow double structure, hot air is sent into the hollow portion to heat the roasting pot, and this hot air is roasted through the blower opening. The roasting kettle itself is heated with a single heat source so that hot air is sent into the kettle. Moreover, since it becomes difficult to cool a roasting pot by taking a hollow double structure, continuous roasting can be effectively performed using the residual heat after heating a pot.
[0015]
The roasting apparatus of the present invention further comprises cap moving means for moving the upper and lower caps integrally in the vertical direction, and moving the upper and lower caps upward to move the roasting pot. A gap is formed between the upper member and the opening of the lower member and the upper and lower caps, and the granular material can be taken out from the gap. In addition, a cooling part for cooling the roasted granular material is provided, and when the upper part and the lower cap are moved upward by connecting the cooling part and the outlet for extracting the granular material, the roasted part has been roasted. The granular material was guided to the cooling section.
In this way, the cap at the bottom of the roasting pot is lifted to create a gap between the pot and the cap so that the material can be taken out from this gap. Therefore, the material can be easily transferred to the cooling process after roasting. be able to.
[0016]
Further, a closing means for closing the hollow portion of the roasting kettle when the upper and lower caps are moved upward is provided, and is sent from the hollow portion when the upper and lower caps are moved upward. You may make it stop the hot air which comes. In this case, when the cap is moved upward, that is, when the material is taken out, hot air is not sent to the hook, so that the operation of taking out the material can be performed without stopping the supply of hot air in the heat source.
[0017]
Further, in the roasting apparatus of the present invention, the plurality of fins provided on the upper cap are provided at substantially equal intervals in the circumferential direction of the upper cap, and the fins are arranged with respect to the radial direction of the roasting pot. The hot air is arranged so as to form a predetermined angle, and is configured to be sent obliquely with respect to the radial direction of the pot along the surface of the roasting pot.
As described above, in the apparatus of the present invention, the hot air is blown off from the bottom of the roasting pot obliquely with respect to the radial direction of the pot, so that the material swirls in the pot upon receiving the hot air. In addition, since the roasting pot is configured in a mortar shape, the granular material gathers at the bottom of the pot due to its own weight, and the roasting pot surface is swirled while maintaining a relatively dense state. Therefore, the heat conduction efficiency is improved and roasting can be performed quickly and uniformly.
[0019]
Further, it is preferable that a part of the air blowing port is closed to provide a portion where hot air does not blow out (or where hot air is blown out weakly). If a part of the air blowing port is closed in this way to change the hot air jetting condition, the beans can be swirled on the roasting kettle while meandering, and the material can be stirred more suitably and more uniformly. Can be roasted.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The configuration of the embodiment of the roasting apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram showing the overall configuration of the roasting apparatus of the present invention. As shown in FIG. 1, the apparatus of the present invention includes a roasting pot 10 for roasting granular materials, a center cap 20 provided at the bottom of the roasting pot 10, and a roasting part cover 30 that covers the roasting pot 10. A blower / heating device 40 for heating the roasting pot 10, a filter device 50, a lifting device 60 for moving the center cap 20 in the vertical direction, and a cooling device 70 for cooling the roasted material.
[0021]
The roasting pot 10 has a hollow double structure composed of an inner plate 11 (roasting table) and an outer plate 12 (roasting case). Hot air is sent from the blower heating device 40 to the hollow portion (heating region) 13 of the hook through the duct 14 connected to the side portion of the outer plate 12.
[0022]
The center cap 20 includes an upper cap 21 and a lower cap 22. These caps are connected by a shaft 23, and are configured so that the upper cap 21 closes the bottom opening 11 a of the inner plate 11 of the roasting pot 10 and the lower cap 22 closes the bottom opening 12 a of the outer plate 12 during blowing. Has been. A plurality of fins 24 are provided around the lower surface of the upper cap 21, and when the bottom opening 11 a of the inner plate 11 is closed, a blower opening is formed by the fins 24 to send hot air to the surface of the roasting table 11. Is done. On the other hand, the lower cap 22 is configured so as to seal the opening 12a of the outer plate 12 so that hot air flowing from the heating region 13 does not escape to the outside.
[0023]
The center cap 20 is pulled downward by its own weight and the force of a spring 23 a provided at the lower portion of the shaft 23, but moves upward by lifting the shaft 23 by the lifting device 60. FIG. 2 is a diagram illustrating a state when the center cap 20 is lifted. When the shaft 23 is lifted, the upper cap 21 and the lower cap 22 are integrally moved upward to form a gap between the roasting pot 10 and the roasted material can be taken out from the gap. Yes. Under the opening 12a at the bottom of the outer plate 12 of the roasting pot, a receiving portion 15 is provided. This receiving portion is connected to the cooling chamber 70 by a duct 71, and the center cap 20 is lifted to roast. It is configured so that the used material can be dropped under its own weight and collected in the cooling chamber 70.
[0024]
The cover 30 of the roasting part has a dome shape, and an exhaust port 31 is provided at the top. The exhaust port 31 is connected to the filter device 50 via the duct 32, and discharges the heated air in the roasting pot 10 and removes chaff and dust from the filter device 50. A plurality of small ventilation holes 16 are provided at equal intervals in the vicinity of the outer peripheral end portion of the roasting table 11 so as to maintain the air permeability of the heating region 13.
[0025]
In the roasting device configured as described above, hot air is sent from the blower / heating device 40 to the heating region 13 of the roasting pot 10, and the roasting table 11 is heated by this heat, and this hot air is sent to the center cap 20. It is sent along the surface of the table 11 into the roasting pot 10 through the air outlets (fins) 24 provided on the table 11. Therefore, the granular material is heated by the radiant heat from the heated roasting table 11 and also heated by the hot air sent from the blower opening 24, so that the roasting can be performed efficiently.
[0026]
FIG. 3 is a view of the upper cap 21 of the center cap 20 as viewed from the lower side, and shows an arrangement state of the fins 24. As shown in FIG. 3, a plurality of fins 24 are provided at equal intervals obliquely with respect to the tangential direction on the back side of the upper cap 21. Moreover, the closing member 25 is provided in the position which makes 90 degree | times, respectively, and a hot air does not blow out from here (or the blowout of a hot air is weakened). The direction of hot air ejected onto the roasting table 11 is determined by the mounting direction of the fins 24 and the position of the closing member 25, and the movement of the material is determined. In this example, as shown in FIG. 3, each fin 21 is slightly bent inward at the central portion thereof, so that hot air can be sent out more efficiently in a desired direction.
[0027]
FIG. 4 is a diagram showing how hot air is blown out and the movement of the granular material that has received the hot air when the center cap 20 shown in FIG. 3 is used. Arrow a indicates the direction of hot air ejection. In addition, hot air does not come out from the part in which the closing member 25 is provided. Here, the granular material moves as follows on the roasting table 11. That is, in the vicinity of the air blowing port 24, the hot air blown from the air blowing port 24 is received and moved on the roasting table 11 obliquely upward with respect to the hot air blowing direction, that is, the radial direction. If it enters into the area which is not ejected, it will roll down to the table 11 center vicinity along the inclination of the roasting table 11 with dead weight. The material moves on the table 11 while repeating these two operations. As a result, as shown by an arrow b in FIG. 4, the material moves on the table 11 while meandering around the center cap 20, that is, while the material undulates. Move the rotation.
[0028]
Here, since the roasting table 11 has a mortar shape, the material pushed upward by the hot air enters the area where the hot air does not blow out and maintains its state of contact with the surface of the roasting table 11 and its own weight. Will fall down. Therefore, even when the hot air blown from the center cap 20 is not directly applied, the radiant heat of the roasting table 11 is always transmitted to the material, so that roasting can be performed efficiently.
[0029]
In order to increase the roasting efficiency, it is preferable that the material is agitated with almost no lifting from the roasting table 11 when the material rolls down to the center of the roasting table in a region where hot air is not directly applied. In addition, when the granular materials move as a whole without becoming too disjointed, heat is transferred between the beans and roasting can be performed in a short time. In order to achieve such a preferable state, the flow rate of hot air may be adjusted according to the amount of material.
[0030]
By setting the distance between adjacent fins of the center cap 20 and the height of the fins 21 to be smaller than the size of the granular material to be roasted, the center cap 20 and the roasting pot before or during the roasting start. 10 can be prevented from being pinched.
[0031]
After roasting is completed, it is necessary to quickly move the material to the cooling chamber 70 to cool the material. This is because when the roasting is completed, the inside of the roasting pot 10 is in a high temperature state, and if left as it is, the degree of roasting becomes too strong due to residual heat, or the material may be burned. As described above, when the lifting device 60 pushes up the shaft 23, the upper cap and the lower cap of the center cap 20 are lifted simultaneously, and a gap is formed between the opening 11a of the inner plate 11 and the opening 12a of the outer plate 12. it can. The material falls through the path indicated by the arrow c in FIG. That is, in the present invention, the material can be fed into the cooling chamber 70 immediately after the roasting is completed by only a simple operation of lifting the center cap.
[0032]
Here, as shown in the figure, the shaft 23 is physically separated from the lifting device 60 during heating, and the electrical parts constituting the roasting device or the portion having the electrical structure is roasted. Avoid being affected by the heat of the part. The lifting device 60 may be composed of electric parts such as a motor and a solenoid, or may be a mechanical structure that moves the support bar 61 up and down by operating a lever or the like.
[0033]
FIG. 5 is a diagram showing another configuration example of the center cap 20 of the present invention. As shown in FIG. 5, in this example, the lower cap 22 includes a side wall 22 a having a height substantially the same as the width of the heating region 13 of the hollow double structure portion of the roasting pot 10, and the center cap 20 is When heated up, the side wall 22a is configured to block the heating region 13. As shown in FIG. 5 (b), an opening 22b for dropping the material is provided at the bottom of the lower cap 22, and the material slid down from the roasting pot 10 passes through the opening 22b. It enters the receiving part 15 and is further guided to a duct 71 connected to the cooling chamber 70. Further, the bottom portion of the lower cap 22 is inclined toward the center, and the lower cap stopper 15a having substantially the same inclination as the bottom portion of the lower cap 22 is formed inside the receiving portion 15 of the outer plate 12 of the roasting pot 10. When the center cap 20 is lowered, the opening 22b of the lower cap 22 is closed with the lower cap stopper 15a so that the hot air flowing from the heating region 13 does not escape to the outside.
[0034]
With this configuration, when the material is taken out from the roasting pot 10 and sent to the cooling chamber 70, the heating region 13 is blocked by the side wall 22 a of the lower cap 22, so hot air is sent into the roasting pot 10. I can't. Therefore, the material can be taken out while the blower / heating device 40 is operated, which is convenient when performing continuous roasting.
[0035]
As shown in FIG. 1, the cooling chamber 70 includes a housing 70a and a cooling basket 70b disposed therein. The cooling basket 70b is composed of a punching metal plate having numerous holes, and improves the cooling air flow. A duct 71 is connected to the casing 70a, and the material that has entered the cooling chamber 70 along the path indicated by the arrow c shown in FIG. 2 is stored in the cooling basket 70b, and a cooling blower 80 provided under the casing 70a. It is cooled by the blast from. Since the cooling air is blown from the bottom, the pile of material collapses and becomes flat and can be cooled uniformly. Moreover, you may make it cool, stirring a bean in the cooling basket 70b, setting the wind pressure of ventilation.
[0036]
An exhaust duct 73 is further attached to the upper surface of the casing 70 a of the cooling chamber 70. After the beans are dropped, the duct 71 connected to the roasting pot 10 is closed by lowering the center cap 20, so that cold air does not flow into the roasting pot 10. The exhaust flowing through the exhaust duct 73 may be discharged to the outside as it is, or the cooling blower device is operated even during roasting and merged with the exhaust port 31 for roasting hot air to mix hot air and cooling air Then, the exhaust temperature finally discharged to the outside of the roasting apparatus may be lowered.
[0037]
The method and apparatus for roasting granular material according to the present invention is not limited to the configuration of the embodiment described above, and various modifications can be considered for all the elements described here. In particular, the shape and dimensions of the roasting pot, the heating method thereof, the hot air jetting method, and the like can be changed in consideration of the type and amount of granular material to be roasted and other manufacturing processes of the apparatus. It should be noted that the shape and configuration of the center cap 20 are not limited to those described above, and in particular, the components to be roasted are those of the present invention, such as the mounting interval and angle of the fins 24 and the presence or absence of the closing member 25. Various other modified examples can be applied as long as the intended operation, that is, the operation of rolling the surface of the roasting pot without being lifted in a relatively dense state can be obtained.
[0038]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the roasting method of the present invention, the granular material is placed on the mortar-shaped roasting pot, and the roasting pot is heated from below to simultaneously heat the beans. Because hot air is sent along the surface of the kettle and the material rolls on the surface of the roasting kettle, it is roasted, so the heat transmitted from the roasting kettle and direct heating by the hot air are simultaneously applied to the material. Can be roasted quickly.
[0039]
In addition, hot air is ejected from the center of the roasting pot obliquely with respect to the radial direction, and a place where hot air is not blown out is provided to change the hot air sent over the roasting pot, thereby roasting the material. It can be rolled in a spiral shape with waviness on the pot, and the material can be stirred and roasted without lifting.
[0040]
Moreover, since the roasted material can be dropped from the central portion of the roasting pot and guided to the cooling chamber by a simple operation of pushing up the center cap, the material can be quickly transferred to the cooling stroke.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partial cross-sectional view showing the configuration of an embodiment of a granular material roasting apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a state in which the center cap of the roasting apparatus shown in FIG. 1 is raised.
FIG. 3 is a diagram showing a state in which the upper cap of the center cap shown in FIG. 1 is viewed from below.
FIG. 4 is a view of the roasting table of the granular material roasting apparatus according to the present invention as seen from above, showing the air blowing state and the movement of the material.
FIG. 5 is a diagram showing a configuration of another example of the center cap of the granular material roasting apparatus according to the present invention.
[Explanation of symbols]
10 Roasting pot 11 Upper plate (roasting table)
12 Lower plate (roasting case)
13 Heating area 15 Receiving portion 20 Center cap 21 Upper cap 22 Lower cap 23 Shaft 24 Fin 25 Closing member 30 Cover 31 Exhaust port 40 Blower / heating device 50 Filter device 60 Lifting device 70 Cooling chamber 71 Cooling passage 80 Blower device

Claims

A roasting method of the particulate material to roasting a particulate material using a roasting kettle mortar type, heating the roasting pot itself both on a surface of the roasting pot from the bottom middle of the roasting pot A method for roasting a granular material, characterized in that the granular material is heated and stirred by partially blowing hot air along .

The method of roasting granular material according to claim 1, wherein hot air is sent to the surface of the roasting pot using the same heat source as the heat source for heating the roasting pot itself.

Claims, characterized in that the hot air, the particulate material by feeding in a direction oblique to the radial direction of the roasting pot from the bottom middle of the roasting pot was made to pivot on the roasting pot surface A method for roasting a granular material according to 1 or 2.

Claim 3, characterized in that by making at least three locations part of the central bottom portion of the roasting pot sprayed the hot air, the particulate material is adapted to pivot while meandering over the roasting pot surface A method for roasting granular material as described in 1.

A mortar-shaped roasting pot, a blower opening for partially blowing hot air from the center bottom of the roasting pot along the surface of the roasting pot, heating means for heating the roasting pot, and the blower opening An apparatus for roasting granular material, comprising air blowing means for sending hot air to the roasting pot.

The heating means of the roasting pot is hot air, and hot air used for heating the roasting pot is sent to the surface of the roasting pot through the blower port. Granular material roasting equipment.

The roasting pot includes an upper member having an opening at the bottom and a lower member having an opening at the bottom, and these members form a hollow double structure, and upper caps are provided at the openings of the upper and lower members. A lower cap is provided, and a plurality of fins are provided on the upper cap to form the air blowing port, and the lower cap can close the opening of the lower member of the roasting pot The apparatus for roasting granular material according to claim 5 or 6, wherein the apparatus is for roasting.

Cap moving means for moving the upper and lower caps integrally in the vertical direction is further provided, and the upper member and the lower member of the roasting pot are configured by moving the upper and lower caps upward. 8. The granular material roasting apparatus according to claim 7, wherein a gap is formed between the opening and the upper and lower caps, and the granular material can be taken out from the gap.

When the upper and lower caps are moved upward, a closing means for closing the hollow portion of the roasting pot is provided, and hot air flows from the hollow portions when the upper and lower caps are moved upward. The apparatus for roasting granular material according to claim 7 or 8, characterized in that it does not come out.

A cooling part for cooling the roasted granular material is further provided, and when the upper part and the lower cap are moved upward by connecting the cooling part and the outlet of the granular material, The granular material roasting apparatus according to claim 8 or 9, wherein the granular material can be guided to the cooling section.

The roasting pot and the upper and lower caps are physically separated from the electrical wiring of the roasting device or the member having the electrical wiring at least during the heating and roasting of the granular material. An apparatus for roasting granular material according to any one of claims 7 to 10 .

The apparatus for roasting granular material according to any one of claims 7 to 11, wherein a hot air inlet is provided on a side surface of a lower member constituting the hollow double structure of the roasting pot.

A plurality of fins provided on the upper cap are arranged so as to form a predetermined angle with respect to the radial direction of the roasting pot, and the hot air flows along the surface of the roasting pot with respect to the radial direction of the pot. 13. The granular material roasting apparatus according to claim 7, wherein the apparatus is configured to be sent obliquely.

The granular material roasting apparatus according to any one of claims 5 to 13 , wherein at least three of the air blowing ports are provided at substantially equal intervals from the bottom of the roasting pot toward the outside .